Пятница, 11 февраля 2022 21:21

Прокачиваем детские игрушки

Автор

Если вы хотите удивить своего ребёнка оригинальным и технологичным подарком, который не сравнится ни с одной игрушкой в его коллекции — этот гайд для вас. В нём несколько интересных сборок для тех, кто любит подарки, сделанные своими руками. 

На вашей домашней полке наверняка хранится пара-тройка старых игрушечных  автомобилей или вертолётов, которые давно утратили лоск и работоспособность. Настало время усовершенствовать их и презентовать детям в качестве подарка ко дню рождения или на 23 февраля. 

 

Радиоуправляемый вертолёт

Из старых деталей поломанной игрушки всегда можно сделать новую, которая будет гораздо лучше предыдущей. В этом гайде мы расскажем о том, как из недорогой нефункциональной модели собрать отличный радиоуправляемый вертолёт. Проект сделан в Tinkercad.

В качестве корпуса нам понадобится игрушка Xvb Sky Wheels Helicar на пульте управления, которую можно заказать в интернете за 5 долларов. Модель плохо развивает скорость, медленно набирает высоту и подходит для использования детям до 5 лет. Мы расскажем, как из представленной детской игрушки сделать скоростной вертолёт. 

 

Материалы

Рисунок 1

 

  • 3D-принтер;

 

  • два цветных мотка пластиковых нитей для 3D-принтера (далее в проекте используются черные и белые);

 

  • три винта М1;

 

  • стальной стержень (33 мм);

 

  • супер-клей;

 

  • небольшая прозрачная резинка (ширина 8-10 мм);

 

  • скотч или клейкая лента;

 

  • Xvb Sky Wheels Helicar — игрушка на дистанционном управлении.

 

Шаг 1: Дизайн в Tinkercad

Рисунок 2

Детали вертолёта можно рассмотреть выше — на макете, сделанном в Tinkercad. При желании вы можете создать собственный дизайн вертолёта, опираясь на наше руководство.

 

Шаг 2: Разборка старого вертолета

Рисунок 3

  • открутите семь винтов М1 с корпуса игрушки;
  • аккуратно разделите изделие на две части; 
  • вытащите пропеллер и все электронные компоненты игрушки.

 

Шаг 3: Распечатайте детали

Рисунок 4

Корпус, хвостовая балка и сам хвост будут напечатаны белым цветом, а две рамки и шасси чёрным (вы можете использовать свои цвета). Также, нам потребуются опоры. Рекомендуемая высота слоя 0,15 — 0,2 мм.

Ниже приведены ссылки на 3D-заготовки, которые вам необходимо напечатать.

 

Рамы:

https://content.instructables.com/ORIG/FJ1/ZZTS/KS62PR0Q/FJ1ZZTSKS62PR0Q.stl
https://content.instructables.com/ORIG/F7Y/MDDK/KS62PR0R/F7YMDDKKS62PR0R.stl

 

Шасси:
https://content.instructables.com/ORIG/F6I/YSXA/KS62PR0S/F6IYSXAKS62PR0S.stl

 

Хвостовая балка:
https://content.instructables.com/ORIG/F0X/RAIX/KS62PR0U/F0XRAIXKS62PR0U.stl


Хвост:

https://content.instructables.com/ORIG/FRT/AVH3/KS62PR0T/FRTAVH3KS62PR0T.stl

Шаг 4: Сборка основного корпуса и пропеллера

Будьте внимательны, выполняйте сборку поэтапно:

1. вставьте узел пропеллера в раму №1;

Рисунок 5

2. соедините рамы №1 и №2;

Рисунок 6

3. приклейте шасси к нижней части рамы;

 

Рисунок 7

4. отрежьте держатель батареи;

Рисунок 8

5. вставьте двигатель и аккумулятор так, чтобы провода на выходили за корпус изделия;

 

Рисунок 9

6. Прикрепите конус с помощью стального стержня диаметром 33 мм.

Рисунок 10

Шаг 5: Сборка хвоста

1. С помощью клея соедините хвостовую балку и хвост;

Рисунок 11

2. Приклейте хвостовые детали к основному корпусу;

Рисунок 12

3. Соедините двигатель и хвостовую часть вертолёта с помощью заготовленной прозрачной резинки;

Рисунок 13

4. Вставьте пропеллер в хвостовую деталь.

Рисунок 14

Шаг 6: Полёт

Вооружайтесь пультом управления от оригинальной игрушки Xvb Sky Wheels Helicar и начинайте стартовый взлёт. Теперь вертолёт быстро приземляется и легко управляем. Рекомендуем избегать больших расстояний, чтобы не потерять контроль над транспортным средством - не выше шести метров. 

На сборку такого подарка у вас уйдёт не больше трёх часов. Мы добавили пропеллер в хвостовую часть игрушки и смогли значительно увеличить скорость и качество полёта. Избавились от лишних деталей, благодаря чему сделали корпус легче. Такой вертолёт станет отличным подарком как ребёнку, так и взрослому. 

Железная дорога, управляемая смартфоном

Сделать из самого обычного игрушечного поезда модель, которой можно будет управлять с помощью телефона, очень просто. Для этого нам понадобится микроконтроллер ESP8266, макет железной дороги и, конечно же, терпение.

Материалы

Для этого проекта нам понадобятся:

  • микроконтроллер ESP8266 (как минимум с четырьмя цифровыми выходами, включая 2 выхода ШИМ);
  • двухканальный драйвер двигателя (один канал для питания гусеницы, другой для стрелочного перевода);
  • макет железной дороги (рельсы и локомотив);
  • соединительные провода «папа-папа»;
  • регулятор 5 вольт выходного напряжения (например, L7805CV);
  • небольшой радиатор (можно также прикрутить небольшой кусочек алюминия к регулятору напряжения);
  • источник питания постоянного тока*.

*Напряжение источника питания зависит от рабочего напряжения локомотива и стрелочного перевода. Убедитесь, что регулятор напряжения и привод двигателя рассчитаны на напряжение питания.

Шаг 1: Запрограммируйте микроконтроллер

Рисунок 15

1. Скачайте папку с кодом Arduino 

https://github.com/KushagraK7/ESP8266-Model-Railroad

2. Извлеките содержимое папки zip;

3. Скопируйте папку с именем «ESP8266_Model_Railroad_Layout_Control» в папку эскиза Arduino IDE (как правило, она находится в папке «Документы);

4. Перед загрузкой обязательно введите имя (SSID) и пароль маршрутизатора Wi-Fi, к которому вы собираетесь подключить ESP.

 

Шаг 2: Проверьте веб-контроллер

Рисунок 16

После загрузки откройте монитор порта (serial monitor) и убедитесь, что скорость передачи данных установлена ​​на 115200. Синий светодиод на ESP будет мигать до тех пор, пока он не будет подключен к маршрутизатору. После этого на мониторе порта отобразится IP-адрес. Запишите или скопируйте его и введите в адресную строку веб-браузера устройства, подключенного к тому же маршрутизатору Wi-Fi. Вы должны увидеть страницу, как на изображении выше.

При перемещении ползунка или нажатии кнопок вы должны увидеть, как ESP отображает текст на мониторе порта.

Шаг 3: Настройте макет

1. Поместите микроконтроллер и драйвер двигателя на макетную плату. Вы можете использовать печатную плату с припаянными гнездовыми разъёмами.

Рисунок 17

2. Подключите драйвер двигателя к микроконтроллеру:

Рисунок 18

  • Подключите входной контакт «+» драйвера двигателя (обычно помечен как «VIN», «VMOT») к источнику питания +12В, затем его контакт GND к «-» источника питания;
  • выполните следующие подключения от микроконтроллера к драйверу двигателя:
    D5 -> IN1
    D6 -> IN2
    D7 -> IN3
    D8 -> IN4
  • Многие драйверы двигателя требуют, чтобы вывод разрешения был подключен к «+» напряжения, поэтому подключите его к выводу 3,3В микроконтроллера.

Шаг 4: Подключите автоподатчик и стрелочный перевод к установке

Рисунок 19

  • подсоедините провода автоподатчика к контактам драйвера двигателя, обозначенным OUT1 и OUT2, они соответствуют контактам IN1 и IN2;
  • подсоедините провода стрелочного перевода к контактам драйвера двигателя, обозначенным OUT3 и OUT4, они соответствуют контактам IN3 и IN4.

Шаг 5: Последние приготовления

Рисунок 20

  • установите радиатор на регулятор, чтобы поддерживать его температуру в безопасном диапазоне;
  • подключите левый контакт регулятора к источнику питания +12В, средний контакт к GND, а правый контакт к VIN микроконтроллера ESP;

 

Рисунок 21

  • подключите установку к источнику питания;
  • поместите локомотив на рельсы. Убедитесь, что он правильно стоит на путях, чтобы предотвратить сход и короткое замыкание.

Шаг 6: Включите установку и откройте страницу контроллера

После включения установки светодиод на микроконтроллере ESP будет мигать, пока  не подключится к маршрутизатору Wi-Fi. Далее откройте в браузере страницу управления устройством, введите IP-адрес, который вы записали на шаге 2. Убедитесь, что устройство подключено к тому же маршрутизатору Wi-Fi.

Шаг 7: Проверьте элементы управления

 

Рисунок 22

Если локомотив движется в неправильном направлении, просто измените полярность питания рельс (поменяйте местами питающие провода).

Шаг 8: Пользуйтесь!

В будущем вы можете добавить еще один локомотив и устроить настоящую гонку. Ваш ребёнок будет счастлив поучаствовать в домашнем турнире и вывести свой поезд в лидеры. 

Присылайте видео своих экспериментов с вертолётом и поездами нам (https://www.instagram.com/in_hub/) — пусть их увидят все!

 

Воскресенье, 06 февраля 2022 08:00

DIY телескоп. Часть 1

Автор

F64043SIDA2JWG3

Недавно мы рассказывали об основных направлениях любительской астрономии. Сегодня хотелось бы уделить больше внимания оптическим приборам и рассказать о самом востребованном проекте среди новичков – рефлекторном телескопе.

Можно выделить две задачи, стоящие перед создателем такого телескопа:

– изготовление основного зеркала;

– изготовление трубы и монтаж всей конструкции.

Данная статья посвящена решению первой задачи. Работа с оптикой – это самая трудоёмкая, и в то же время самая интересная часть телескопостроения.

Хорошее зеркало позволит разглядеть кольца Сатурна, атмосферу Марса, структуры галактик и многое другое, в то время как зеркало низкого качества даст лишь размытые очертания космических объектов.

Зеркало телескопа требует исключительной точности. Опыт показывает, что сделанная вручную оптика при соблюдении рекомендаций, как правило, имеет более высокое качество поверхности, чем зеркала, отполированные на промышленных станках. Это одна из причин, по которой лучше изготовить зеркало самостоятельно, нежели купить. А другая причина: в бесценных знаниях и навыках, которые вы приобретаете, создавая свой оптический инструмент.

 

Список необходимых материалов и инструментов:

– стеклянная заготовка (круглый толстый диск диаметром 8 дюймов/203 мм – стандарт для телескопического зеркала);

– абразивные порошки для шлифовки и полировки. Здесь используется три вида абразивов различной зернистости: карбид кремния, оксид алюминия и оксид церия;

– смола;

– стоматологический гипс;

– керамическая плитка;

– эпоксидный клей;

– решётка Ронки (устройство, напоминающее окуляр, но вместо линзы имеет светофильтр с очень тонкими линиями).

F28FTWXIDED2PKR

Рис. 1 Абразивные порошки

Шаг 1: грубая шлифовка
Первое, что нужно сделать – придать форму будущему зеркалу, одна из его поверхностей должна стать вогнутой. Делается это методом шлифовки.
Суть заключается в том, чтобы удалить часть стекла, используя материал с более высокой твердостью. Для этой задачи лучше всего подходит порошок карбида кремния. Чтобы абразив был эффективным, его нужно тереть о стекло с большим давлением. Поэтому нам нужен специальный инструмент, примерно того же размера и веса, что и стекло.
Раньше строители телескопов просто использовали другую стеклянную заготовку, менее качественную. Сейчас с этой задачей хорошо справляется гипсовый диск, обклеенный керамической плиткой.
Чтобы сделать такой диск, накройте стекло полиэтиленовой плёнкой, оберните картонным цилиндром и залейте внутрь гипс, как на рисунках 2, 3 и 4.

FKH5JZWIDA2JWG7

Рис. 2

FM6R0RYIDA2JWGB

Рис. 3

FLQOU6EIDA2JWGC

Рис. 4

Затем возьмите плитку и аккуратно наклейте на поверхность диска с помощью эпоксидного клея. Должна получиться ровная мозаика, как на рисунке 6.

FQGSUNTIDA2JWGD

Рис. 5

F1SLWXAIDA2JWGL

Рис. 6

Настало время шлифовки. Положите на гипсовый диск мокрый порошок карбида кремния (крупной зернистости), а стекло расположите сверху так, чтобы его часть (40% диаметра) висела в воздухе. Такое расположение позволит сосредоточить воздействие шлифовки стекла в центре, а гипса – по краям. Таким образом, поверхность зеркала станет вогнутой, а поверхность гипсового инструмента – выпуклой.

chordal stroke

Рис. 7

Во время шлифовки не забывайте время от времени поворачивать стекло в руках на четверть диаметра, чтобы обработка поверхностей происходила равномерно.
После того как сферическая форма достигнута, наступает время для следующего этапа.

FXG28XTIDA2JWGX

Рис. 8. В процессе шлифовки абразив будет растекаться по кругу

Шаг 2: тонкая шлифовка
Этот этап имеет только одну цель: удалить царапины и неровности, оставшиеся после грубой шлифовки, сохранив при этом форму поверхности.
Обратите внимание, что сейчас зеркало располагается ровно над гипсовым диском.

normal stroke

Рис. 9

Для более тщательной обработки используйте абразивы различной зернистости. Большие неровности можно отметить маркером и шлифовать поверхность порошком с крупным зерном до тех пор, пока все они не исчезнут.

F6HY9GVIDA2JWHC

Рис. 10

Затем можно перейти на мелкий порошок оксида алюминия.
Когда вы заметите, что воздействие абразивов становится всё менее заметным для невооружённого глаза, смело переходите к следующему шагу.

Шаг 3: полировка
Цель полировки – удалить шероховатость, оставшуюся после тонкой шлифовки, и получить гладкую отражающую поверхность.

Мы переходим от механического шлифования (карбид кремния и оксид алюминия) к химическому (оксид церия). Движения остаются теми же, но на микроскопическом уровне есть разница. Вместо того, чтобы разрушать частички стекла, оксид церия будет действовать как «метла», устраняющая с поверхности невидимые элементы. Поэтому давление не влияет на скорость и качество полировки.

Мы меняем поверхность гипсового диска с керамической плитки на более мягкий материал – смолу. Её нужно растопить (рисунок 11) и налить поверх гипса, обернув его предварительно картонным цилиндром (рисунки 12 и 13).

FZM8F0KIDA2JWHZ

Рис. 11

FY9OE95IDA2JWHG

Рис. 12

FOAP1PVIDA2JWI0

Рис. 13

Когда круг смолы начнет застывать, придайте ему выпуклую форму с помощью ложки или лопатки. Затем нанесите мелкий порошок церия. Помимо полирующих свойств, церий предотвращает прилипание смолы к зеркалу во время шлифовки.

После затвердевания, на получившемся поле нужно прорезать канавки, как на рисунке 14. С этой задачей прекрасно справится перочинный нож, смоченный в воде.

F7Z3DW3IDA2JWI2

Рис. 14

Продолжаем полировать. Через пару часов зеркало начнет приобретать свои отражающие свойства, но нам понадобится еще несколько часов работы, чтобы убедиться в полном удалении шероховатости.

FJJICM3IDA2JWI4

Рис. 15

FF0MXXDIDA2JWIW

Рис. 16. При взгляде сбоку уже можно заметить отражения

Шаг 4: измерения
Этот этап, вероятно, самый трудный. Мы должны изменить нашу идеально сферическую поверхность на параболическую.

Здесь требуется немного математики: когда параллельные лучи света отражаются от сферической поверхности, они не фокусируются в одной точке (изображение в таком телескопе будет размытым). Параболоид имеет более глубокий центр и более плоские края, следовательно, лучи света фокусируются в самом его центре, формируя на выходе чёткое изображение.

e9d0da76314b83763c9a193e778b4771 i 9

Рис. 17

Разница между сфероидом и параболоидом очень мала и не может быть измерена невооруженным глазом. Чтобы контролировать форму зеркала, нам придется использовать специальные измерительные инструменты. Самый популярный – тест Ронки. Нужен только источник света, диффузор (рассеиватель света) и решётка Ронки.
Свет излучается, отражается от испытуемого зеркала и, проходя через решётку, попадает к наблюдателю. По расположению полос, можно сделать выводы о том, что именно нужно подкорректировать, чтобы добиться формы параболы.
Вот распространенные дефекты, наблюдаемые через решётку Ронки.

F43OG7KIDA2JWJ7

Рис. 18. Провал в центре (заметно по сильным искажениям линий в центре проекции)

F7IX4QCIDA2JWJA

Рис. 19. Плоский центр

FXTXIU4IDA2JWIZ

Рис. 20. Вытянутый сфероид (нужно сначала добиться идеальной сферической формы, а затем параболизировать)

Чтобы не повторять одну и ту же ошибку дважды, важно делать зарисовки фигур в блокноте. Таким образом, вы сможете связать определенный результат с желаемой коррекцией.

Стандартным шлифовальным движением является W-образный штрих. Он углубляет центр и края. Самой распространённой ошибкой является выход за пределы параболы. В этом случае получается гиперболоид, который можно исправить, лишь вернувшись к форме сферы и начав коррекцию заново.

Переход от сфероида к параболоиду может занять от нескольких часов до нескольких недель. Всё зависит от опыта и особенностей сфероида.

F067CABIDA2JWJB

Рис. 21. Вот так должен выглядеть параболоид

Шаг 5: нанесение отражающего покрытия
После нанесения специального слоя на стекло его отражающая способность увеличивается с 5% до 90-95%. Сейчас зеркала покрывают алюминием в специальной вакуумной среде.

Несмотря на то, что можно построить собственную вакуумную камеру и покрывать зеркала самостоятельно, обычно оно того не стоит (если, конечно, вы не планируете заниматься покрытием зеркал в промышленных масштабах).
Следовательно, алюминирование – это процесс, который разумнее всего доверить специалистам.

Но есть и второй способ нанесения отражающего покрытия, известный в народе как серебрение. Здесь вполне можно справиться своими силами, если углубиться в химию. Весь процесс  укладывается в несколько пунктов.
1) 1 грамм нитрата серебра и 1 грамм гидроксида натрия растворяются в воде (каждый в отдельной ёмкости), а затем смешиваются. Оксид серебра выпадает в чёрный осадок.
2) В полученный раствор добавляется аммиак в количестве, необходимом для полного растворения осадка, затем 4 грамма сахара. Всё перемешивается.
3) Стекло погружается в раствор, который в этот момент подогревается снизу. Важно не допускать закипания жидкости!
4) Если раствор окрасился в кремовый цвет, значит процесс серебрения успешно завершился.

F64043SIDA2JWG3

Рис. 22. Готовое зеркало

FHWWDAHIDA2JWG6

Рис. 23

Параболическое зеркало для телескопа готово! Осталось собрать трубу и смонтировать все компоненты вместе, чтобы получился полноценный инструмент для наблюдений за звёздами.

Но об этом мы расскажем в следующий раз.

А пока желаем вам успехов в покорении мира оптики! Уже захотелось собрать свой телескоп? Задавайте вопросы, делитесь полученными результатами с нами и ждите вторую часть инструкции на нашем сайте.

 

Суббота, 05 февраля 2022 14:54

Подарок своими руками

Автор

День Святого Валентина, или День Всех Влюблённых, ежегодно отмечают пары из самых разных стран и в каждом из этих уголков мира есть общая традиция — дарить друг другу подарки. 

Часто мы сутками ломаем голову над тем, что подарить своей второй половинке, но решение никак не находится. Причин может быть много: проблемы с финансами, страх не угадать с подарком, нехватка знаний об объекте симпатии. В такой, казалось бы, безвыходной ситуации кто-то идёт срывать мамины цветы с подоконника, а кто-то вооружается инструментами и, в прямом смысле, берёт инициативу в свои руки. 

В преддверии праздника, мы подобрали для вас несколько гайдов по созданию яркого и оригинального подарка для ваших подруги или друга. Для создания такого презента вам понадобятся инструменты, свободное время и, конечно же, терпение. 

 

Светодиодные серьги

Этот оригинальный аксессуар, бесспорно, привлечёт внимание любого модника, ведь серьги будут светиться ярче любых бриллиантов и приковывать к себе завистливые взгляды.

 

 

Для того, чтобы работа шла безопасно и легко, вам понадобится следующее:

 

  • паяльник с заостренным наконечником;
  • проволока для пайки (малое сечение);
  • оплётка для удаления припоя (не обязательна, но может понадобиться);
  • пинцет (рекомендуется с заостренным концом).

Шаг 1: Проектирование схемы

 

Проектирование схемы является первым и самым важным шагом на пути к созданию украшения. Данный этап — канва всего проекта, и любая ошибка может привести к провалу. 

Для создания схемы рекомендуется использовать программу EasyEDA. Достаточно ввести название в поисковик, и по первой же ссылке вы перейдёте в онлайн-редактор электрических схем. Далее перенесите все данные с приложенных выше скриншотов на свой проект.

Схема очень проста: в её основе 24 светодиода, работающих от батарейки «таблетки» CR1220, а также ползунковый переключатель (для включения/выключения).

После того, как вы сделаете схему, переходите к печатной плате: сделайте контур в форме правильного круга (или в той, которую вы задумали), а затем нанесите заранее продуманный вами дизайн (имя, пожелание, рисунок и т.д.). Не забудьте сделать заготовку для крепления серьги к уху (обратите внимание на наш материал о технологии ЛУТ https://insighthub.ru/ru/technology/izgotovlenie-pechatnykh-plat).

Шаг 2: Компоненты

 

  • подготовленная нами печатная плата;
  • держатель батарейки CR1220 Coin Cell; 
  • 24 светодиода;
  • ползунковый переключатель SMD 
  • батарейка «таблетка».

Шаг 3: Сборка

Изображение 1                                           

                          Изображение 1                         

             Изображение 2

 

Наш следующий шаг —  собрать все компоненты, используя инструменты, которые мы перечислили в самом начале статьи. Подключите к плате ползунковый переключатель так, как указано на изображении 1. Затем, с помощью клея или клейкой ленты, присоедините к обратной стороне серёжки держатель для батарейки. 

Особое внимание стоит обратить на светодиоды — припаивать к ячейкам их нужно осторожно, чтобы не повредить. Есть риск сжечь светодиод паяльником, и для того, чтобы этого не случилось, мы заранее приготовили пинцет. 

На плате видны вытравленные дорожки для установки светодиодов. Наша задача — правильно соединить контакты с внутренним и внешним кольцом.

Далее помещаем батарейку в держатель и проверяем исправность выполненной работы.

Шаг 4: Включайте и наслаждайтесь

 

После того, как одна серёжка будет готова, не забудьте сделать для неё пару. Можно поэкспериментировать с формой и, вместо правильного круга, сделать две половинки сердца.

 

Кулон «Зеркало бесконечности»

 

 

Бесконечное зеркало — оптическая иллюзия, которая создаётся с помощью двух параллельных зеркал. Они создают эффект тоннеля, благодаря светодиодам, которые освещают их поверхность. 

Такой оригинальный шестигранный кулон, моментально привлекающий внимание своим ярким внешним видом, станет отличным решением для подарка. Даже его название звучит как новая глава интригующего комикса о супер-героях. Такой презент понравится как девушкам, так и молодым людям.

ШАГ 1: Компоненты

Для создания этого шестиугольного кулона понадобятся следующие материалы:

  • микроконтроллер ATtiny45-20SU;
  • светодиодная плата HEX NeoPixel;
  • сенсорный переключатель (10 мм);
  • четыре литий-полимерных перезаряжаемых аккумулятора 3,7 в, 50 мАч, 360819;
  • двухсторонний зеркальный акриловый лист (0,5 мм);
  • плата для зарядки литий-ионных аккумуляторов;
  • Qi модуль для беспроводной зарядки (28 мм);
  • провода;
  • печатная плата с шагом 1,27 мм;
  • штыревые разъёмы.

Шаг 2: Дизайн

 

Для создания эффекта бесконечного зеркала, нужно оставить внутреннюю полость украшения пустой, следовательно, все детали мы можем размещать либо на обратной стороне кулона, либо под рамкой изделия. 

Чтобы кулон был тонкий и компактный, мы будем использовать литий-ионные аккумуляторы. В этом проекте мы взяли четыре 360819 с четырёх сторон шестигранника, а с двух других сторон Charge Board.

Мы используем модуль для беспроводной зарядки и сенсорный переключатель, тем самым совершенствуя дизайн и избавляя изделие от лишних отверстий и ползунков. 

Шаг 3: Выбор маски для светодиодов

 

 

Выбор маски будет зависеть только от вас, ведь мнение, какая из них лучше, очень субъективно. Отражение света платы Hex NeoPixel недостаточно яркое (например, если сравнивать с FibNano Infinity от itsMrJP). Наблюдается нехватка места для полноценного отражения светодиодов. Для того, чтобы сделать изделие ярче, можно использовать маску.

Напечатать её можно на 3D-принтере. На изображении выше представлены возможные варианты, которые будут для вас ориентиром, но окончательный выбор всегда остаётся за вами. 

Далее в руководстве используется маска 0,6 мм с тройными отверстиями (0,6 мм — радиус, т.е. диаметр отверстия 1,2 мм).

Шаг 4: 3D-печать

 

Для того, чтобы получить готовые шаблоны для 3D-печати, перейдите по указанной ссылке и воспользуйтесь 3D-принтером:

https://www.thingiverse.com/thing:5225803

Шаг 5: Плата HEX NeoPixel

 

Разъёмы Grove на задней стороне светодиодной платы HEX NeoPixel выглядят громоздко и для начала нам нужно отпаять их.

Шаг 6: Резкамакетной платы (необязательно)

 

Этот шаг необходим для создания дочерней платы MCU. Она контролирует изменения цвета Hex NeoPixel. Возможно, вам захочется время от времени менять дизайн изделия, поэтому лучше сделать так, чтобы микроконтроллер легко вынимался для перепрограммирования.

Обрежьте макетную плату с шагом 1,27 до размера отверстий 6x7.

Шаг 7: Дочерняя плата MCU (необязательно)

 

Следующий этап — припаять MCU к печатной плате и подключить контакт питания и сигнальный контакт к разъёму (в качестве сигнального контакта используется PB3).

Шаг 8: Подготовка программного обеспечения

Скачайте и установите программу Arduino IDE, затем следуйте инструкциям по установке поддержки микроконтроллеров ATTinyCore.

Шаг 9: Программа Arduino IDE 

 

  • загрузите исходный код с GitHub: https://github.com/moononournation/NeoPixelHexPendant.git.
  • откройте NeoPixelHexPendantATtiny.ino в Arduino IDE.
  • выберите плату: «ATtiny25/45/85 (без загрузчика)».
  • выберите чип: «"ATtiny45»
  • выберите тип соединения вашего интернет-провайдера
  • подключите ATtiny45 к программатору ISP.
  • нажмите «Загрузить»

Шаг 10: Соедините аккумуляторы

 

Следующий этап — пайка аккумуляторов Lipo в одну цепь. 

Важно! Не забывайте про правило «-» к «-», а «+» к «+»,  иначе это приведет к короткому замыканию и повреждению аккумуляторов.

Шаг 11: Пайка

  1. подключите аккумуляторы Lipo к плате 
  2. подключите контакты платы к модулю беспроводной зарядки
  3. убедитесь, что беспроводная зарядка работает
  4. соедините все остальные компоненты

Шаг 12: Зеркало

Придайте акриловому зеркалу форму шестиугольника. Используйте корпус кулона и светодиодную плату в качестве шаблонов.

Шаг 13: Сборка

 

Разместите все компоненты внутри корпуса. Под рамкой расположите аккумуляторы, модуль беспроводной зарядки, платы. Спрячьте все провода под корпусом так, чтобы они не выходили за его рамки и не мешали дальнейшей сборке.

Шаг 14: Соединение зеркал

С помощью клея или клейкой ленты соедините большое зеркало с крышкой корпуса, затем 

поместите светодиодную плату и маленькое зеркало на модуль Hex NeoPixel.

Шаг 15: Расширяем границы «Бесконечности»

Для того, чтобы сделать оптическую иллюзию более завораживающей, необходимо увеличить «тоннель». Для этого нужно прикрепить дополнительные зеркала к внутренним стенкам корпуса:

  • вырежьте 6 прямоугольных зеркал 4 мм x 18 мм.
  • с помощью клея или клейкой ленты присоедините детали к внутренней части корпуса кулона

Прикрепите крышку к корпусу, а затем проверьте работу сенсорного переключателя и светодиодов. 

Шаг 16: Последние штрихи

Завершающий этап сборки — поиск подходящей цепочки/шнурка.

Шаг 17: Проверьте зарядку

Поместите шестигранный кулон на зарядное устройство Qi.

Шаг 18: Защита от дождя

Поскольку наше изделие не имеет отверстий, оно потенциально защищено от дождя, но вы можете нанести немного клея на зазор крышки для большей безопасности. Однако, сначала стоит убедиться, что все функции работают хорошо, ведь после склейки открыть крышку будет весьма проблематично. 


Пришло время показать нам, что у вас получилось! Предлагаем не откладывать создание подарков и заняться этим прямо сегодня, ведь 14 февраля и 8 марта не за горами! Присылайте нам  фотографии изделий, которые у вас получились (https://www.instagram.com/in_hub/) — мы будем рады похвастаться вашими достижениями!

За последние 10 лет мир современных технологий накрыла волна инноваций в области здравоохранения: от создания усовершенствованного медицинского оборудования до введения в обиход гаджетов для людей с ограниченными возможностями.

Раньше люди с нарушениями зрения сталкивались с огромным количеством проблем в повседневной жизни: трудности с проверкой счетов, невозможность справиться с инструкциями к оборудованию, навигация и прочее. Кто-то решал их благодаря близким, родственникам, социальным службам и собакам-поводырям, кто-то учился использовать слух как эхолокацию, но век высоких технологий круто повернул жизнь слабовидящих — создал целый ряд высокотехнологичных помощников.

Ведущие научные компании и университеты облегчили процессы чтения, навигации, обучения, решения логических задач и даже создания произведений искусства. Большинство таких инноваций реализуются через смартфоны: искусственный интеллект, приложения для распознавания выражений лица и описания внешнего мира в режиме реального времени. Давайте рассмотрим их подробнее.

Сенсорный планшет Touch Color

 

Наконец, наступила эпоха, когда можно рисовать не только глазами, но и душой. Концепция Touch Color — это инновация, доказывающая, что искусство доступно абсолютно всем.

Термографический планшет и кольцо для выбора цветовой палитры позволяют слепому человеку воплотить в жизнь любые начинания в области изобразительного искусства. Планшет позволяет делать наброски и рисовать красивые цифровые изображения. В палитру входят 24 ярких оттенка, которые можно выбрать благодаря точкам на кольце, созданным по технологии Брайля.

Touch Color имеет полость, которая удерживает радужное кольцо на месте во время рисования, не мешая пользователю. Кнопка-переключатель позволяет изучить поверхность «мольберта» с помощью голосового помощника, который инструктирует художника, озвучивая созданные им линии и использованные цвета.

Кроме того, Touch Color Concept — незаменимое устройство для тех, кто страдает дальтонизмом. Идея принадлежит выдающимся разработчикам — Юнь Ли, Гупэн Лян и Ке Чжао.

Полароид Брайля

 

Прикосновение к объекту может помочь слепому понять, что перед ним находится, но, в отличие от зрячего человека, он не может использовать фотографии для фиксации и сохранения воспоминаний.

Полароид разработали дизайнеры Сон Сынхи, Ли Сукён и Ким Хёнсу. Он имеет встроенный принтер и предназначен для того, чтобы записывать и «печатать» окружающий мир шрифтом Брайля. Теперь каждый желающий сможет запечатлеть глупые лица своих друзей на вечеринках или получить приятный брайл-сувенир на память о вечере.

Навигационный браслет Sunu Band

 

Основываясь на системе эхолокации, используемой летучими мышами и дельфинами для навигации, Марко Антонио Трухильо Техеда и Куаутли Падилья Ариас, инженеры-механики из Tec de Monterrey в Мексике, разработали браслет для слабовидящих, который делает передвижение по городу легче и безопаснее.

Браслет Sunu Band излучает высокочастотные звуковые волны (30 импульсов в секунду), которые отражаются от объекта и регистрируются датчиком приближения. Он вычисляет расстояние и преобразует его в вибрации, взаимодействующие с запястьем владельца. По мере приближения человека к объекту импульсы учащаются.


Смарт-трость

 

Разработчик старпата, Куршат Джейлан, сам страдающий нарушениями зрения, хотел помочь другим людям с подобной проблемой. Так появилась новая умная трость WeWalk. Трость с поддержкой GPS и голосовым помощником может сообщить пользователям о том, что происходит вокруг них, например, они проходят мимо McDonald's или находятся у выхода из метро. Ультразвуковой датчик обнаруживает объекты на уровне тела и головы и подаёт предупреждающую вибрацию в ладонь.

В будущем Джейлан надеется соединить WeWalk с общественным транспортом для того, чтобы пользователь мог получать информацию о подъезжающих к остановке автобусах или о номерных знаках такси.

 

Кружка Braun Bell Mug

 

Даже такое простое действие, как налить чай в кружку, становится настоящей проблемой для людей с нарушениями зрения. В отличие от них, вы без труда сможете определить, когда ваша чашка полна. Корейские разработчики Сан Хун Ли и Юн Бом Лим создали кружку Braun Bell Mug, которая способна помочь слабовидящим справляться с этой задачей.

Она оснащена тремя высокотехнологичными датчиками, установленными на обратной стороне ручки, и динамиком у её подножия. Сенсорные кнопки позволяют устанавливать уровень, до которого вы хотите наполнить свою чашку. При достижении указанного объёма, динамик издаёт предупреждающий сигнал, который помогает избежать неприятных ситуаций и ожогов.

Датчик цвета Bright-F


Вы когда-нибудь задумывались, как люди с нарушением зрения сочетают свой гардероб? Осязание может рассказать только о материале, но вот цвет нужно видеть, а не чувствовать. Датчик цвета Bright-F помогает решить эту проблему.
Он определяет яркость, насыщенность и оттенок предмета. С помощью звуков разной высоты, датчик информирует пользователя о том, какого цвета вещь, на которую он указывает. Такой гаджет полезен не только при выборе гардероба, но и в быту, а особенно при загрузке стиральной машины, где белое бельё и красная футболка — не лучшее сочетание.

 

Гаджет OrCam MyEye

 

Он состоит из крошечных камеры и микрофона, которые крепятся к оправе очков. Указав пальцем на текст, пользователь запускает технологию распознавания, и голосовой помощник озвучивает то, что находится перед камерой. Устройство также может распознавать лица и валюту.

С помощью OrCam можно изучать и распознавать любые объекты — необходимо сфотографировать предмет и задать голосовое обозначение. Функцию можно использовать для идентификации номера телефона, кредитной карты, штрих-кода и т.д.

Робот-поводырь

 

Животные — преданные помощники, отлично справляющиеся с работой поводырей, но не всегда человек с нарушениями зрения, в силу ограниченных возможностей, способен ухаживать за своим питомцем должным образом. Вместо собаки, японская инженерная фирма NSK предлагает использовать робота. У него четыре лапы, железное тело и ремни, за которые можно держаться.

Колёса на каждой лапе помогают передвигаться по любым поверхностям, а сталкиваясь с препятствием в виде лестницы, робот сгибает конечности и легко взбирается вверх. Пользователь контролирует направление движения собаки, управляя джойстиком, приклеплённым к спине роботизированного животного.

Учитывая тот факт, что обучение биологических собак-поводырей может занимать до 10 лет, переход на роботов кажется разумным шагом. Однако на данный момент робот-поводырь не может воспринимать голосовые команды или интуитивно понимать потребности пользователя, но разработчики уже начали работу над этими функциями.

Устройство BrainPort V100

 

BrainPort V100 записывает окружающую среду своего владельца с помощью видеокамеры, а затем преобразует эти изображения в электрические сигналы. Гаджет похож на солнцезащитные очки, он помогает слабовидящим пользователям понять, что происходит вокруг, подавая импульсы на кончик языка.

После индивидуальных тренировок пользователи могут научиться понимать электро покалывания и «видеть» не только расположение объектов, но и их размеры и формы.

Карманный поводырь Theia

 

Устройство, разработанное студентом университета Лафборо Энтони Камю, заменяет собаку-поводыря, прокладывает быстрые и безопасные маршруты к пунктам назначения. На его создание Камю вдохновили игровые консоли виртуальной реальности, поэтому внешне гаджет чем-то напоминает джойстик.

С помощью встроенного гироскопа, устройство создаёт вибрации и, таким образом, «тянет» пользователя в нужном направлении, подобно тому, как это делает собака-поводырь.

Theia обрабатывает данные в режиме реального времени, учитывая плотность пешеходов и автомобилей, а также погоду. Гаджет считывает лестницы и двери, моментально указывая на потенциальную опасность. Хорошо, что такие инновации есть, но смогут ли они заменить собак-поводырей? Да, животные требуют больше внимания и ухода, но они не разряжаются, а ещё они очень мягкие на ощупь!

Иногда мы и представить не можем, с какими сложностями ежедневно сталкиваются люди с нарушениями зрения. Даже такая обычная задача, как ходьба, требует полной концентрации, но талантливые разработчики не стоят на месте, шагая вперёд и придумывая всё новые гаджеты, способные сделать жизнь слабовидящих лучше.

 

Воскресенье, 30 января 2022 08:00

Любительская астрономия

Автор

GettyImages 956508114 ca38fd1e7c684b5f937fc7d07af22b50

Звёзды всегда завораживали человека. Пытаясь понять и объяснить окружающий мир, наши предки создали множество наук, но именно наука о звёздах приобрела в сознании человека сакральный смысл и породила наибольшее количество тайн и головокружительных открытий.
И сейчас астрономия зачастую воспринимается как элитарное занятие, предназначенное для тех немногих, кто готов посвятить ей всю жизнь. Возможностей для карьеры в этой области немного, для получения должности начального уровня требуются годы обучения и подготовки. Даже докторская степень не является гарантией успеха – не все выпускники астрономических факультетов попадают в обсерватории и становятся исследователями.

Если вам интересен космос, но астрономическое образование вас миновало, не расстраивайтесь. Астрономия имеет традицию любительской практики, доступной каждому!
У желающих есть возможность не только наслаждаться красотой космоса, но и совершать открытия. Каждый год в астрономический реестр вносятся новые кометы, туманности, сверхновые и экзопланеты, обнаруженные любителями. Вот несколько ярких примеров:
– первая межзвездная комета 2I/Borisov, обнаруженная Геннадием Борисовым в 2019 году с помощью телескопа собственной разработки;
– 42 экзопланеты, обнаруженные сообществом Planet Hunters («Охотники за планетами») за один лишь 2012 год;
– фотография сверхновой, сделанная Виктором Бусо в 2016 году.

1f9cbd50f3ade2aa5e7da936589340a4 cropped 1332x1000

Комета Борисова

supernova first light 1000x415

Сверхновая Бусо. Запечатлеть такое явление – большая удача для учёного

В этой статье мы кратко расскажем об основных направлениях любительской астрономии и проектах, доступных для реализации абсолютно всем.

Оптические телескопы

9 21 night sky

В 1609 году Галилео Галилей использовал зрительную трубу голландского изобретателя Иоанна Липперсгея для астрономических целей. С тех пор изготовление телескопов стало развивающейся дисциплиной. Многие астрономы после Галилея мастерили свои собственные инструменты из необходимости, но появление любителей в этой области, кажется, стало заметным лишь в XX веке.

До появления современных телескопов массового производства цена даже скромного инструмента часто была не по карману начинающему астроному-любителю. Строительство собственного телескопа было единственным экономичным способом получить подходящий для наблюдений инструмент. Многие опубликованные работы пробудили интерес к телескопостроению, например, книга 1920 года "Телескоп любителя" ирландского изобретателя У. Ф. А. Эллисона.
В США 1920-х годов статьи в научно-популярных журналах астрономической тематики способствовали росту интереса к этому хобби. С 1933 по 1990 год в журнале Sky & Telescope регулярно выходила колонка «Gleanings for ATMs» («Находки для изготовителей телескопов»). Развитие оптики, появление искусственных спутников и «космическая гонка» также значительно повлияли на распространение телескопостроения.

c23c4747c0ba13a42a1336f449de0a9c

16-дюймовый телескоп-рефлектор

Сейчас купить готовый инструмент в магазине стало куда доступнее, чем раньше. Но традиция «сделай сам» прочно закрепилась в сердцах энтузиастов. Ведь лучше астрономического открытия может быть лишь открытие, сделанное самодельным телескопом!

Выделяют всего три типа конструкции телескопов.
1) Рефракторы, принцип работы которых заключается в преломлении света системой линз.
2) Рефлекторы, использующие зеркало в качестве светособирающего элемента.
3) Зеркально-линзовые (катадиоптрические), использующие в своей конструкции как отражающие, так и преломляющие элементы.

Наиболее популярным вариантом для астрономов-любителей является рефлектор, прозванный еще в прошлом веке «телескопом бедняка». Его преимуществом является простая конструкция и возможность получать максимальный размер изображения при минимальных затратах.
Телескоп-рефлектор с апертурой (диаметром) 15 или 20 см является стандартным стартовым проектом, который можно построить самостоятельно по инструкциям и чертежам, найденным в Интернете.

slide 16

Конечно, больше всего размер и конструкция телескопа зависят от целей астронома. Наблюдать можно за разными объектами: планеты, Солнце, Луна, кометы и астероиды, туманности и объекты дальнего космоса. Кому-то достаточно наблюдений за Луной, а кого-то интересует дальний космос. Чем дальше хотите видеть, тем больше должен быть диаметр вашего телескопа.
Выбор всегда за вами.

Радиоастрономия

radioteleskop

Исследования космоса в радиоволнах не так популярны среди астрономов-любителей, как описанные выше оптические наблюдения. В телескоп хочется смотреть глазом, а не греть уши монотонным шипением радиоприёмника.
Но радиоастрономия в настоящее время занимает лидирующие позиции в изучении космоса. Дело в том, что все объекты Вселенной излучают электромагнитные волны широкого спектра. Оптические телескопы способны уловить лишь малую часть этого излучения, как и наши глаза. Не случайно только с появлением радиотелескопов человеку стали доступны для изучения квазары, пульсары, нейтронные звёзды и черные дыры – очень мощные источники энергий, зафиксировать которые оптическим телескопом просто невозможно.

slide 1

Шкала электромагнитных волн

На шкале выше хорошо видно, насколько мала область видимого света по сравнению с информацией, поступающей на Землю в диапазоне радиоволн.

Еще одним преимуществом FM-астрономии является то, что длина волны в радиодиапазоне значительно больше, чем в диапазоне видимого света. Это значит, что радиоизлучение может спокойно проходить сквозь космическую пыль и атмосферу Земли, позволяя астрономам проводить исследования в любое время суток и почти при любых погодных условиях (только не в грозу).

Starblazer khabarovsk teleport

Спутниковые антенны

Войти в мир радиоастрономии можно, собрав свой собственный радиотелескоп (купить всё равно не получится). Инструкций по его сборке в интернете достаточно, хотя практика и не такая популярная. Во многом потому, что антенны ранее были нужны исключительно для телевещания и стоили дорого, никому бы и в голову не пришло препарировать такой аппарат, чтобы послушать звёзды. Сейчас, с появлением интернета и уходом ТВ на задний план, можно позволить себе воспользоваться старой спутниковой тарелкой в научных целях.

Работа за компьютером

decals mosaic examples

Фотографии галактик из каталога звёздного неба

В последние годы астрономия стала игрой больших данных, как никакая другая наука. Обсерватории ежедневно генерируют огромные массивы данных, фиксируя ночное небо во всех спектральных диапазонах. Анализ полученной информации – очень трудоёмкий процесс. Поэтому в помощь всему астрономическому сообществу были созданы проекты «гражданской науки», позволяющие любому человеку с доступом в интернет внести свой вклад в астрономию.

Galaxy Zoo – один из самых известных проектов такого рода. Добровольцев просят классифицировать изображения галактик в соответствии с их формой и другими отличительными особенностями. Многие из этих галактик никогда раньше не были видны человеческому глазу, поскольку все они были сняты и обработаны машинами автоматически.
Уже классифицировано более миллиона галактик, и проект привел к нескольким открытиям, сделанным любителями, включая галактику Hanny's Voorwerp, обнаруженную голландским школьным учителем, и Green Pea Galaxies – новый тип галактик, зафиксированный многими добровольцами.
Принять участие в проекте очень просто. Достаточно зайти на сайт, зарегистрироваться и начать классифицировать галактики. Проект включает в себя дискуссионный форум, где можно пообщаться с единомышленниками и поделиться изображениями наиболее интересных объектов.

Второй подобный проект  – Zooniverse. Это сайт, на котором размещено множество программ из различных областей науки, в том числе из астрономии. Одни проекты фокусируются на обнаружении сверхновых, другие анализируют фотографии Марса в поисках признаков древних рек и морей, третьи ищут свидетельства существования девятой планеты на краю Солнечной системы.
И это далеко не всё!
Алгоритм здесь тот же. Зайти на сайт, зарегистрироваться и приступить к исследованиям.

mars d 850

Фотография Марса

Пожалуй, самый интересный проект астрономии «на удалёнке» – DIY Planet Search.
Это проект Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского университетов, который даёт участникам возможность управлять телескопами в сети роботизированного оборудования и искать экзопланеты транзитным методом. Кратко метод можно описать так: когда планета проходит перед звездой-хозяином, она блокирует небольшое количество света звезды; обнаружение этих изменений света (транзитов) и есть суть метода.
Телескопы проекта, расположенные в обсерватории Аризоны, разработаны таким образом, что ими можно управлять дистанционно через простой интерфейс веб-браузера из любой точки мира.
Участники проекта регистрируются на сайте, учатся управлять телескопами, а затем используют их для того, чтобы делать снимки и измерять транзиты экзопланет.
На сайте имеется простое в использовании программное обеспечение для обработки изображений, чтобы наблюдатели могли улучшать, анализировать и раскрашивать свои снимки так же, как это делают в настоящих обсерваториях.

exoplanets

Сравнение размеров Земли и других экзопланет

Как видите, способов почувствовать себя астрономом достаточно. А некоторые из них вы можете опробовать сразу же после прочтения этой статьи.
Доводилось ли вам уже заниматься астрономическими исследованиями? Какие направления DIY астрономии вам ближе? Поделитесь своим мнением с нами. И успехов вам в будущих исследованиях!

Ссылки